(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物を構成する上部構造部と下部構造部との間に、前記上部構造部からの鉛直軸力が作用するそれぞれの柱位置に合わせて免震装置を介在させてある免震建物であって、
前記上部構造部の床部を、前記上部構造部からの鉛直軸力が作用しないスパンの中間で前記下部構造部に支持させる支持装置が設けてあり、前記支持装置は、前記上部構造部に固定された滑り体と、前記下部構造部に固定された滑り受部とによって、相互の当接に伴う摩擦抵抗の低減を図った状態で、前記上部構造部と下部構造部との相対的な横滑り移動を許容するスライド機構を備えた滑り支承で構成してある免震建物。
【請求項２】
前記床部は、大梁と小梁と床版とを備えて構成してあり、前記支持装置は、前記大梁、小梁、床版の何れかの中央部を支持する状態に設置されている請求項１に記載の免震建物。
【請求項３】
前記支持装置には、装置高さを変更して固定できる高さ調整機構が設けられている請求項１又は２に記載の免震建物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物を構成する上部構造部と下部構造部との間に、前記上部構造部からの鉛直軸力が作用するそれぞれの柱位置に合わせて免震装置を介在させてある免震建物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の免震建物としては、積層ゴム支承による免震装置を、建物の上部構造部と下部構造部の柱位置に合わせて設置してある例が多く、地震等の横揺れに対しては、地盤からの振動を前記免震装置によって長周期化して建物上部構造部に伝達することによって免震効果を発揮できるように構成されている。
この積層ゴム支承の場合、水平剛性が低いほど地震の横揺れ振動の長周期化が図りやすいわけであるが、ゴム層の剛性が低いことによって、平常時に発生する微細な振動に関しては、免震装置によって増幅してしまう危険性がある。
例えば、半導体製造工場等の構造物にあっては、微細な制御や架構を行う生産機器類が設置されている関係上、微細な振動であっても障害の原因になりかねないから振動抑制を図る必要性がある。
このような技術背景から、従来の免震建物としては、免震装置として、鉛直方向・水平方向共に剛性の高い滑り支承を採用するものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２５５９号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の免震建物によれば、剛性の高い滑り支承を用いることによって、上部構造部の床部で生じる振動を、床部スパンの両端で支持している免震装置そのものが増幅してしまうことは抑制できる。しかしながら、床部スパンの両端を剛性の高い免震装置で支持したとしても、床部そのものが上下に振動することに関する拘束力は発揮できず、依然として床部振動の問題が残る。
【０００５】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、地震時の横揺れに対して従前と同様の免震効果を発揮できながら、床部に作用する振動の抑制を図ることができる免震建物を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の特徴構成は、建物を構成する上部構造部と下部構造部との間に、前記上部構造部からの鉛直軸力が作用するそれぞれの柱位置に合わせて免震装置を介在させてある免震建物において、前記上部構造部の床部を、前記上部構造部からの鉛直軸力が作用しないスパンの中間で前記下部構造部に支持させる支持装置が設けてあり、前記支持装置は、前記上部構造部に固定された滑り体と、前記下部構造部に固定された滑り受部とによって、相互の当接に伴う摩擦抵抗の低減を図った状態で、前記上部構造部と下部構造部との相対的な横滑り移動を許容するスライド機構を備えた滑り支承で構成してあるところにある。
【０００７】
本発明の第１の特徴構成によれば、前記上部構造部の床部を、前記上部構造部からの鉛直軸力が作用しないスパンの中間で前記下部構造部に支持させる支持装置が設けてあり、前記支持装置は、前記上部構造部と下部構造部との相対的な横滑り移動を許容するスライド機構を備えた滑り支承で構成してあるから、前記支持装置によって床部の支持スパンを、従来に比べて小さくすることができ、床部の断面積を増加させなくても剛性を高くでき、それに伴って床部の振動を抑制することが可能となる。
しかも、支持装置は前記スライド機構を備えた滑り支承で構成してあるから、地震時においては、免震装置による免震効果（横揺れ振動に対する上部構造部の長周期化）を叶える上で、前記スライド機構は、上部構造部と下部構造部との相対的な横移動を許容することができ、上述の免震装置の免震作用に悪影響を与えずに、正常に免震効果が得られるようにサポートすることができる。
従って、当該発明によれば、地震時の横揺れに対して従前と同様の免震効果を発揮できながら、床部に作用する振動の抑制を図ることができる。
【０００８】
本発明の第２の特徴構成は、前記床部は、大梁と小梁と床版とを備えて構成してあり、前記支持装置は、前記大梁、小梁、床版の何れかの中央部を支持する状態に設置されているところにある。
【０００９】
本発明の第２の特徴構成によれば、本発明の第１の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、前記支持装置は、前記大梁、小梁、床版の何れかの中央部を支持する状態に設置されているから、支持装置で支持される大梁、又は小梁、又は床版の支持スパンが、支持装置の左右側とも同じ値となり、何れのスパンにおいても同様の振動抑制効果を発揮することが可能となる。
その結果、振動抑制効果のバラツキが少なく、効率良く床部の振動抑制を図ることが可能となる。
【００１０】
本発明の第３の特徴構成は、前記支持装置には、装置高さを変更して固定できる高さ調整機構が設けられているところにある。
【００１１】
本発明の第３の特徴構成によれば、本発明の第１又は２の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、高さ調整機構を設けてあるから、支持装置の支持状態において高さ調整（支持力調整）を行うことで、その支持装置で支持される前記上部構造部の床部の剛性を変化させることができ、その結果、床部の固有振動数を変動させることが可能となる。従って、床部に加わる振動に対して、床部が共振しにくい固有振動数となるように前記高さ調整機構によって支持装置の支持力を調整し、前記床部の振動抑制を図ることが可能となる。このような作用効果は、例えば、半導体工場等において、製造設備のレイアウト変更で上載荷重が変化して、床部が振動し易い状態になるような場合にも発揮することができ、設置されている嫌振機器に悪影響を及ぼす振動が伝わるのを防止することができる。
また、異なる作用効果としては、免震装置のクリープ変形に合わせて支持装置の支持高さを容易に変更調整することが可能となり、長い期間にわたって安定した支持状態で床部の支持を叶えることができ、良好な振動抑制作用の維持を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
〔第１実施形態〕
図１、図２は、本発明の免震建物の第１番目の実施形態を示すもので、当該免震建物Ｂは、上部構造部１と下部構造部２との間に、上部構造部１の柱３位置に合わせて免震装置Ｍを介在させて構成してある。
【００１４】
前記上部構造部１は、隣接する柱３にわたる状態に大梁４ａが設けられると共に、並設された大梁４ａの中央部にわたって小梁４ｂが設けられ、前記大梁４ａ及び小梁４ｂによって床版４ｃが一体的に支持されている。
ここでは、前記大梁４ａ、小梁４ｂ、床版４ｃを床部４という。
【００１５】
前記上部構造部１と下部構造部２との間には、前記床部４のスパンの中間を前記下部構造部２に支持させる支持装置５が設けてある。
前記支持装置５の設置平面位置は、具体的には、床部４内の小梁４ｂの交差部に設定してある。従って、床部４の支持スパンを、通常の柱間の全スパンに対して半分の長さにすることができ、床部４の振動を抑制することが可能となる。
そして、支持装置５は、所謂「滑り支承」として構成してあり、図３に示すように、下部構造部２に固定された金属製滑り受け部５ａと、上部構造部１に固定された金属製滑り体５ｂとで構成してあり、前記滑り受け部５ａ上に前記滑り体５ｂが当接する状態に設置してあることで、滑り体５ｂは、滑り受け部５ａ上に沿って横移動することができる。両者の摩擦抵抗を小さくするために、滑り受け部５ａの上面には樹脂コーティングを施してあり、前記滑り体５ｂの下面にはフッ素樹脂を設けてある。
即ち、当該支持装置５によって、上部構造部１と下部構造部２との相対的な横移動を許容しており、前記滑り受け部５ａと滑り体５ｂとでスライド機構Ｓが構成されている。
【００１６】
前記免震装置Ｍは、所謂「免震ゴム支承」として構成してあり、図４に示すように、複数の金属製薄板６ａとゴム製薄板６ｂとを交互に積層させて一体化してある変形部６と、その変形部６の上下端面部にそれぞれ一体的に設けられた金属製固定板７とを備えて構成してある。建物の設置対象部へは、前記固定板７をボルト固定等の手段で取り付けられる。
そして、前記金属製薄板６ａやゴム製薄板６ｂ等の夫々の免震用薄板どうしが横方向に層間変位自在に形成してあることによって、地震等の横揺れに対して各薄板同士が横方向に相対移動しながら抵抗し、免震効果を発揮できるように構成してあるものである。
【００１７】
本実施形態の免震建物によれば、前記支持装置５によって床部４の支持スパンを、従来に比べて小さくすることができ、床部４の振動を抑制することが可能となる。
また、地震時においては、免震装置Ｍによる免震効果（横揺れ振動に対する上部構造部の長周期化）を叶える上で、前記スライド機構Ｓは、上部構造部１と下部構造部２との相対的な横移動を許容することができ、上述の免震装置の免震作用に悪影響を与えずに、正常に免震効果が得られるようにサポートすることができる。
更には、前記支持装置５は、前記小梁４ｂどうしの交差部、即ち、小梁４ｂの中央部であり、且つ、床部４の中央部でもある位置を支持する状態に設置されているから、偏りの無い状態での支持を叶えることができ、振動抑制効果のバラツキが少なく、効率良く床部の振動抑制を図ることが可能となる。
【００１８】
〔第２実施形態〕
図５は、本発明の免震建物の第２番目の実施形態を示すもので、第１実施形態の免震建物と共通する構成に関してはその説明を割愛し、異なる構成を主に説明する。
【００１９】
前記床部４の構成が、先の実施形態と異なっており、矩形平面形状に設置されている四つの大梁４ａの内、対向配置の二つの大梁４ａにのみ、小梁４ｂが架設されており、前記大梁４ａ及び小梁４ｂによって床版４ｃが一体的に支持されている。
そして、小梁４ｂは、二つ設けられており、並設方向に間隔をあけて架設されている。
【００２０】
一方、支持装置５は、二つの小梁４ｂのそれぞれ中央にあたる位置に跨って配置され、前記床部４のスパンの中間を前記下部構造部２に支持させる状態に設置されている。
【００２１】
当該実施形態においても、床部４の支持スパンを短スパン化することができ、床部４の振動を抑制することが可能となる。
【００２２】
〔第３実施形態〕
図６は、本発明の免震建物の第３番目の実施形態を示すもので、上述の各実施形態の免震建物と共通する構成に関してはその説明を割愛し、異なる構成を主に説明する。
【００２３】
前記床部４の構成が、先の実施形態と異なっており、矩形平面形状に設置されている四つの大梁４ａの内、対向配置の二つの大梁４ａにのみ、小梁４ｂが架設されており、前記大梁４ａ及び小梁４ｂによって床版４ｃが一体的に支持されている。
そして、小梁４ｂは、一方の大梁４ａの中央から他方の大梁の中央にかけて一つ架設されている。
【００２４】
一方、支持装置５は、小梁４ｂの中央にあたる位置に配置され、前記床部４のスパンの中間を前記下部構造部２に支持させる状態に設置されている。
【００２５】
当該実施形態においても、床部４の支持スパンを、通常の柱間の全スパンに対して半分の長さにすることができ、床部４の振動を抑制することが可能となる。
【００２６】
〔第４実施形態〕
図７は、本発明の免震建物の第４番目の実施形態を示すもので、上述の各実施形態の免震建物と共通する構成に関してはその説明を割愛し、異なる構成を主に説明する。
【００２７】
前記床部４の構成が、先の実施形態と異なっており、矩形平面形状に設置されている四つの大梁４ａによって床版４ｃが一体的に支持されている。即ち、小梁は設けられていない。
【００２８】
そして、支持装置５は、床版４ｃの中央にあたる位置に配置され、前記床部４のスパンの中間を前記下部構造部２に支持させる状態に設置されている。
【００２９】
当該実施形態においても、床部４の支持スパンを、通常の柱間の全スパンに対して半分の長さにすることができ、床部４の振動を抑制することが可能となる。
【００３０】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
【００３１】
〈１〉  前記免震建物Ｂは、先の実施形態で説明した構成に限るものではなく、上部構造部１や下部構造部２の構造や形状等は、適宜設定することが可能である。
また、新築として建てられた免震建物に限るものではなく、既存の建物に、後から免震装置を設置して免震化を図った免震建物であってもよい。また、既存の免震建物に、後から、前記支持装置を取り付けて当該発明に係わる免震建物とするものであってもよい。
〈２〉  前記免震装置Ｍは、先の実施形態で説明した積層ゴム支承で構成したものに限るものではなく、例えば、滑り支承や、ダンパーを組み合わせたもの等、各種免震装置を採用することができる。
〈３〉  前記支持装置５は、先の実施形態で説明した構成のものに限るものではなく、適宜、その構成の変更は可能で、要するに、上部構造部１の床部４を、スパンの中間で下部構造部２に支持させるもので、更に、別体、一体に拘わらず、上部構造部１と下部構造部２との相対的な横移動を許容するスライド機構Ｓが設けてあるものであればよく、それらを総称して支持装置と言う。
また、この支持装置５には、別体、一体に拘わらず、装置高さを変更して固定できる高さ調整機構Ｊが設けてあってもよい。具体例としては、図８に示すように、高さ調整機構Ｊは、支持装置５の下方部（又は上方部）に設置したジャッキで構成するものが挙げられる。高さ調整機構Ｊを設けてあれば、支持装置５の最適な支持力が確保できる状態に高さ調整を行うことができることに加えて、例えば、高さ変更に伴う支持力の調整を行うことができる。上部構造部１への支持力を調整することで、支持装置５の軸剛性を変化させ、その支持装置５で支持される前記上部構造部の床部４の固有振動数を変動させることが可能となる。従って、床部に加わる振動に対して、床部が共振しにくい状態に支持することが可能となる。
因みに、支持装置の高さ調整機構による作用で、変化する床部の固有振動数は、床部の寸法や物性等によって異なるから、一概には値を示すことが出来ないが、支持装置による床部の支持力が大きいほど、床部の固有振動数は、高くなる傾向がある。その一例を示すと、支持装置が接当しているだけの状態で２５Ｈｚの固有振動数を示す床部に、前記支持装置によって１０ｔの支持力を作用させたことで、固有振動数が３５Ｈｚに変化した事例がある。
また、異なる作用効果としては、免震装置が、例えば、クリープ変形を生じる可能性のある免震ゴム支承等で構成されている場合に、そのクリープ変形に合わせて支持装置５の支持高さを容易に変更調整することが可能となり、長い期間にわたって安定した支持状態で床部４の支持を叶えることができ、良好な振動抑制作用の維持を図ることが可能となる。
〈４〉  前記支持装置５の配置は、先の実施形態で説明した各実施形態のように、小梁４ｂや床版４ｃの位置に限るものではなく、例えば、大梁４ａの位置に設置するものであってもよい。従って、最小単位の床部４に対して一箇所のみ支持装置５を設置することに限らず、適宜、箇所数の増加は可能である。一例としては、図９に示すように、４つの大梁４ａの中間部にそれぞれ設置してもよい。
また、各床部４に対する支持装置５の配置は、大梁４ａ、小梁４ｂ、床版４ｃの何れの場合であっても、スパンの中間であればよく、必ずしも、スパンの中央に限定されるものではない。従って、スパンの中間において、間隔をあけた複数箇所に設置するものであってもよい。
【００３２】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】免震建物の要部を示す正面視断面図
【図２】免震建物の要部を示す平面図
【図３】支持装置を示す正面視模式図
【図４】免震装置を示す正面視模式図
【図５】別実施形態の免震建物の要部を示す平面図
【図６】別実施形態の免震建物の要部を示す平面図
【図７】別実施形態の免震建物の要部を示す平面図
【図８】別実施形態の免震建物の要部を示す正面視断面図
【図９】別実施形態の免震建物の要部を示す平面図
【符号の説明】
【００３４】
１      上部構造部
２      下部構造部
３      柱
４      床部
４ａ    大梁
４ｂ    小梁
４ｃ    床版
５      支持装置
Ｊ      高さ調整機構
Ｍ      免震装置
Ｓ      スライド機構
【図１】
0005231787.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005231787.tif 000008
【図８】
0005231787.tif 000009
【図９】
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